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实践十号实现哺乳动物胚胎太空发育

2016.4.18

　　哺乳动物在太空环境中能否正常繁衍生息？这是科学家们一直探索的前沿课题。17日，中国科学家在内蒙古乌兰察布市宣布，首次在太空中实现小鼠的胚胎发育，并在全球第一次于地面上看到了小鼠胚胎在太空发育的清晰照片。

　　中科院动物所研究员段恩奎介绍了小鼠胚胎发育的情况。段恩奎团队的项目“微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究”于4月6日搭乘实践十号返回式科学卫星升空。卫星上天10几小时后，从发回的照片上，研究人员发现小鼠细胞开始分裂，发育过程就此开始。2细胞到4细胞，再到8细胞、16细胞。到60小时前后，有些已经发育成囊胚。

　　人类探索哺乳动物细胞在太空发育经历了三个阶段。第一阶段是1996年，美国NASA在哥伦比亚号航天飞机上搭载了49枚小鼠2细胞和8细胞胚胎。但等卫星回收后再观察，发现这些胚胎没有一个发育。第二阶段是2006年，中国的实践八号卫星在主要完成航天育种实验的同时，顺带加上了段恩奎团队设计的小鼠胚胎发育的实验。当时的目标有二，一是建立一套太空的胚胎成像系统，争取看到胚胎在天上的情况；二是争取让小鼠胚胎在太空中发育。结果第一目标完成，照片顺利地传回地面，但第二目标未能实现。段恩奎认为，失败的原因之一是，小鼠胚胎是发射前32小时安置到卫星上的。在这32小时里，2细胞的胚胎还没上天就已经开始发育了。

　　第三阶段就是实践十号的这次搭载。为了这次实验，研究人员历经10年，用了几万枚胚胎做了上百次的实验。现在，他们终于在地面上看到了小鼠胚胎在太空发育的照片。

　　与上次太空实验相比，这次实验在技术上又有巨大进步。一是中科院上海技术物理所研制了优质的胚胎培养箱。在地面上做胚胎发育实验，首先要有一个二氧化碳培养箱，还要有一个钢瓶用来通气，要保温保湿，并且还要用显微镜去观察。上海技术物理所的张涛等人把这样一个“实验室”压缩成一个17公斤重、类似家用微波炉大小的培养箱，并且还有一个高端的显微摄影。第二项进步是小鼠的2细胞胚胎样品是在卫星发射前8小时安装在卫星上的。第三是科研人员研制出一套适合胚胎在太空发育的密闭培养系统。这些保证了胚胎能够在卫星升空后重新开始发育。

　　据了解，卫星近期将会返回地面。科学家们将把收回的样本快速送到实验室，进一步做细胞生物学和分子生物学的分析，判断太空环境是促进还是抑制了胚胎的发育，其机理又是什么。

胚胎发育哺乳动物

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